CN107851827A - 用于制造燃料电池的双极板的堆叠 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造燃料电池的双极板的堆叠，每个双极板包括两个叠合的薄板，在所述叠合的薄板之间插入有钎焊材料，所述堆叠交替包括双极板(9)和中间板(10)，其中，至少一个中间板具有在所述中间板的厚度方向穿通所述中间板的多个狭缝。

Description

用于制造燃料电池的双极板的堆叠
技术领域
本发明涉及燃料电池的领域，尤其是适合用于机动车辆的燃料电池的领域。
背景技术
例如固体电解质质子交换膜类型的燃料电池(PEMFC)通常包括形成发电部件的基元电池的堆叠，每个基元电池通过双极板与相邻的基元电池隔开。作为示例，专利申请US2008/0292916描述了一种燃料电池。
更具体地，本发明涉及制造这种双极板的领域。
发明内容
根据一个实施方案，提出一种用于制造燃料电池的双极板的堆叠，每个双极板包括两个叠合的薄板，在所述叠合的薄板之间插入有钎焊材料，所述堆叠交替包括双极板和中间板。
至少一个中间板具有在所述中间板的厚度方向穿通所述中间板的多个狭缝。
由此可以防止中间板变形。
至少一些所述狭缝可以从所述中间板的边缘延伸，从而形成中间板的向外伸出的部分。
所述中间板的狭缝可以以关于中间板中心对称的形态布置而形成。
至少一些中间板可以具有以不同的形态布置而形成的狭缝。
分别放置为相邻于一些双极板的至少一些中间板可以具有以不同的形态布置而形成的狭缝。
所述双极板的薄板可以具有相对的沟槽，所述沟槽的底部相邻，所述底部之间插入有钎焊材料的层。
附图说明
通过作为实施方案的示例而描述、并且通过附图而示出的一种制造双极板的方法，将会更好地理解本发明，所述附图中：
-图1显示了包括双极板和中间板的堆叠组件；
-图2显示了通过双极板的局部截面；
-图3显示了中间板的正视图；
-而图4显示了另一中间板的正视图。
具体实施方式
如图1所示，从下向上，堆叠组件1包括叠合的(superposées)：下侧支撑厚板2、热分离管(tubes de découplage thermique)层3、下侧中间板4、堆叠5、上侧中间板6、热分离管层7以及上侧厚板8。
堆叠5交替地包括通过中间板10隔开的(待制造的)双极板9。双极板9和中间板10是长方形的，中间板10比双极板9大，因此中间板10伸出双极板9的外周边缘。
如图2所示，每个双极板9例如通过两个叠合的冲压薄板11和12形成。
冲压薄板11和12形成为产生多个相对的开口沟槽13和14，所述沟槽13和14具有例如带有分开的对称分枝的U形截面，所述沟槽13和14从分隔沟槽的相对的平坦区域15和16缩回，这些平坦区域15和16形成双极板9的平行的相对表面17和18。
沟槽11和12的相邻的平坦底部13a和14a形成平行于相对表面17和18的连接面19。在连接面19上分别在平坦底部13a与14a之间，设置有钎焊材料的层20。该层20可以通过切片(feuille découpée)形成。
图3显示了具有多个狭缝21的中间板10A，所述狭缝21在中间板10A的厚度方向穿通中间板10A，并且这些狭缝通过切割而形成。
狭缝21从中间板10A的边缘22垂直于这些边缘而延伸至板的中心区域，从而使板10A划分为更小的长方形部分23，所述部分23由狭缝21分隔，向外伸出，并且连接到板10A的中心区域。可以使狭缝21分布为，使得这些部分23具有例如大致相等的表面积。
可以在板10A的角部以与板10A的边缘成45°的角度来设置狭缝21a，从而划定向外伸出的三角形部分24。狭缝21和/或21a的内端部也可以开口为孔25，并且可以在距一些狭缝的端部一定距离处设置与这些狭缝相交的中间孔26。
优选地，狭缝21和21a以关于中间板10A中心对称的形态布置而形成。
图4显示了具有多个狭缝27的中间板10B，所述狭缝21在中间板10B的厚度方向穿通中间板10B，并且所述狭缝21通过切割而形成。
中间板10B的狭缝27的集合与中间板10A的狭缝21和狭缝21a的集合以不同的形态布置而形成和分布，使得当中间板10A和10B叠合时，中间板10B的狭缝不叠合在中间板10A的狭缝上。然而，当中间板10A和10B叠合时，中间板10B的一些狭缝可以与中间板10A的一些狭缝相交。
例如，如图4所示，中间板10B的一些狭缝27相对于该板10B的边缘倾斜，而其它狭缝垂直于中间板10B的边缘。以与在中间板10A中等同的方式，狭缝27划定向外伸出的部分28，所述部分28连接至中间板10B的中心部分。
在此同样，优选地，狭缝27以关于中间板10B中心对称的形态布置而形成。
在图1的堆叠5中，有利地，一些中间板10由图3的中间板10A形成，而另一些由图4的中间板10B形成。优选地，堆叠5的中间板10交替地通过中间板10A和中间板10B形成。
在已形成堆叠组件1时，将堆叠组件放置在炉中以加热设置在薄板11与12之间的钎焊材料的层20，而后冷却堆叠组件1从而使得双极板9的薄板11与12固定。
中间板10特别地提供以下优点。
由于存在上述狭缝(所述狭缝设置在中间板10上，并且优选地在堆叠5中从一个中间板到下一个中间板发生偏移)，在炉中的处理期间显著地减少任何变形，特别是由于中间板10的弯曲和/或屈曲而导致的变形。
因此，相邻的中间板10对每个双极板9的薄板11和12的表面17和18施加的压力在其整个表面上保持均一或大致均一。
因此，在包含钎焊材料的层20的连接面19中，在薄板11和12的相邻的平坦底部13a与14a之间形成的压力在其整个表面上保持均一或大致均一。
因此，在钎焊工序中，每个双极板9的薄板11和12的表面17和18保持平行。
随后拆卸堆叠组件1以获得制成的双极板9，所述双极板9的表面17和18是平行的。
制成的双极板9用于插入基元电池4之间，以形成电化学发电部件，从而形成用于燃料电池的堆叠。
得益于开有狭缝的中间板10的安装，双极板9的相对表面17和18是平行的，因此能够确保这样的用于燃料电池的堆叠的密封性和电气接触。

Claims (6)

1.一种用于制造燃料电池的双极板(9)的堆叠，每个双极板(9)包括两个叠合的薄板(11、12)，在所述两个叠合的薄板(11、12)之间插入有钎焊材料(20)，所述堆叠交替包括双极板(9)和中间板(10)，其中，至少一个中间板具有在所述中间板的厚度方向穿通所述中间板的多个狭缝(21)。
2.根据权利要求1所述的堆叠，其中，至少一些所述狭缝从所述中间板的边缘延伸，从而形成中间板的向外伸出的部分。
3.根据权利要求1和2中的任一项所述的堆叠，其中，所述中间板的狭缝(21、27)以关于中间板的中心对称的形态布置而形成。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的堆叠，其中，至少一些中间板(10A、10B)具有以不同的形态布置而形成的狭缝(21、27)。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的堆叠，其中，分别放置为相邻于一些双极板的至少一些中间板(10A、10B)具有以不同的形态布置而形成的狭缝(21、27)。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的堆叠，其中，所述双极板(9)的薄板(11、12)具有相对的沟槽(13、14)，所述沟槽(13、14)的底部(13a、14a)相邻，在所述底部之间插入有钎焊材料的层(20)。
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